H.264参考帧列表管理分析 —— JM中相关函数解析（上）

H.264参考帧列表的管理主要包括参考帧列表的初始化、参考帧列表的重排序和参考图像的标记这三个步骤，关于它们的具体内容，已经在我转载的一篇博客H.264解码器中参考图像的管理有了详细的介绍了，这里不再重复，本文主要是结合具体代码对这个过程进行解析。此外，本文只分析P帧（帧方式）下的情况，场方式、B帧讨论起来比较繁琐，大家可以在P帧（帧方式）理解的基础上进一步对更为复杂的情况进行分析。相关函数的实现主要集中在mbuffer.c中。

（1）参考帧列表的初试化

主要在函数void init_lists(int currSliceType, PictureStructure currPicStructure)里实现。在编码端被init_slice(int start_mb_addr)调用，在解码端被read_new_slice()调用。

[cpp]
/*!
************************************************************************
* \brief
*    Initialize listX[0] and list 1 depending on current picture type
*
************************************************************************
*/
void init_lists(int currSliceType, PictureStructure currPicStructure)
{
int add_top = 0, add_bottom = 0;
unsigned i;
int j;
int MaxFrameNum = 1 << (log2_max_frame_num_minus4 + 4); //!< 定义了frame_num的最大值
int diff;

int list0idx = 0;
int list0idx_1 = 0;
int listltidx = 0;

FrameStore **fs_list0;
FrameStore **fs_list1;
FrameStore **fs_listlt;

StorablePicture *tmp_s;

if (currPicStructure == FRAME) //!< 帧模式
{
    for (i=0; i<dpb.ref_frames_in_buffer; i++) //!< 遍历dpb中所有的参考帧（包括短期和长期参考帧）
    {
      if (dpb.fs_ref[i]->is_used==3) //!< is_used=3: both fields (or frame)
      {
        if ((dpb.fs_ref[i]->frame->used_for_reference)&&(!dpb.fs_ref[i]->frame->is_long_term)) //!< 处理被用作参考且短期参考帧
        {
          if( dpb.fs_ref[i]->frame_num > img->frame_num )
          {
            dpb.fs_ref[i]->frame_num_wrap = dpb.fs_ref[i]->frame_num - MaxFrameNum;
          }
          else
          {
            dpb.fs_ref[i]->frame_num_wrap = dpb.fs_ref[i]->frame_num;
          }
          dpb.fs_ref[i]->frame->pic_num = dpb.fs_ref[i]->frame_num_wrap;
        }
      }
    }
    // update long_term_pic_num
    for (i=0; i<dpb.ltref_frames_in_buffer; i++) //!< 遍历dpb里的长期参考帧
    {
      if (dpb.fs_ltref[i]->is_used==3)
      {
        if (dpb.fs_ltref[i]->frame->is_long_term) //!< 处理长期参考帧
        {
          dpb.fs_ltref[i]->frame->long_term_pic_num = dpb.fs_ltref[i]->frame->long_term_frame_idx;
        }
      }
    }
}
else //!< 场模式（略过）
{
    ... ...
}

//!< 将dpb中参考帧写入ListX中去

if ((currSliceType == I_SLICE)||(currSliceType == SI_SLICE)) //!< I帧和SI帧不需要参考帧列表
{
    listXsize[0] = 0;
    listXsize[1] = 0;
    return;
}

if ((currSliceType == P_SLICE)||(currSliceType == SP_SLICE)) //!< P帧和SP帧参考帧列表的初始化
{
    // Calculate FrameNumWrap and PicNum
    if (currPicStructure == FRAME) //!<　帧模式
    {
      for (i=0; i<dpb.ref_frames_in_buffer; i++)
      {
        if (dpb.fs_ref[i]->is_used==3)
        {
          if ((dpb.fs_ref[i]->frame->used_for_reference)&&(!dpb.fs_ref[i]->frame->is_long_term))
          {
            listX[0][list0idx++] = dpb.fs_ref[i]->frame;　//!< 短期参考帧存入参考帧列表listX[0]
          }
        }
      }
      // order list 0 by PicNum //!< 对短期参考帧进行降序排列
      qsort((void *)listX[0], list0idx, sizeof(StorablePicture*), compare_pic_by_pic_num_desc);
     listXsize[0] = list0idx; //!< 短期参考帧的数量
//      printf("listX[0] (PicNum): "); for (i=0; i<list0idx; i++){printf ("%d ", listX[0][i]->pic_num);} printf("\n");

      // long term handling
      for (i=0; i<dpb.ltref_frames_in_buffer; i++)
      {
        if (dpb.fs_ltref[i]->is_used==3)
        {
          if (dpb.fs_ltref[i]->frame->is_long_term)
          {
            listX[0][list0idx++]=dpb.fs_ltref[i]->frame; //!< 长期参考帧存入参考帧列表listX[0]
          }
        }
      }
      //!< 对长期参考帧进行升序排列
      qsort((void *)&listX[0][listXsize[0]], list0idx-listXsize[0], sizeof(StorablePicture*), compare_pic_by_lt_pic_num_asc);
     listXsize[0] = list0idx; //!< 更新listX[0]的长度，此时包括了短期和长期参考帧的数量
    }
    else //!< 场模式（略过）
    {
      ... ...
    }
    listXsize[1] = 0; //!< listX[1]在P帧和SP帧中不使用，长度置0

补充：软件开发 , C++ ,